सल्फर पुनर्प्राप्ति एवं गैस निपटान उपकरणों की सामान्य प्रक्रिया-श्रृंखला
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सल्फर पुनर्प्राप्ति एवं गैसों के शोधन हेतु उपयोग में आने वाली प्रक्रियाओं का सामान्य क्रम इस प्रकार है: पहला चरण – विभिन्न डीसल्फराइजेशन उपकरणों से निकलने वाली, हाइड्रोजन सल्फाइड युक्त अम्लीय गैसों को अमोनिया घोल के माध्यम से शोधित किया जाता है; इसके बाद इन गैसों को हवा के साथ निश्चित अनुपात में मिलाकर थर्मल रिएक्शन चैंबर में भेजा जाता है, जहाँ ऑक्सीकरण अभिक्रिया होकर सल्फर गैस उत्पन्न होती है। दूसरा चरण: थर्मल रिएक्शन रिएक्टर से निकलने वाली गैसें (जिनमें सल्फर गैस, अपचयित हाइड्रोजन सल्फाइड, सल्फर डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन आदि शामिल हैं), वेस्टहीट बॉयलर में भेजी जाती हैं; जहाँ इन गैसों का तापमान लगभग 315 डिग्री तक कम कर दिया जाता है। इस प्रक्रिया में मध्यम दबाव वाली भाप उत्पन्न होती है। तीसरा चरण: अपशिष्ट ऊष्मा बॉयलर में तापमान कम होने के बाद, गैस प्रथम संघनक में जाती है, जहाँ इसका तापमान और कम होकर 130 डिग्री तक पहुँच जाता है। इस प्रक्रिया में गैस में मौजूद सल्फर गैस पूरी तरह से ठोस रूप में बदल जाती है, एवं यह गैस से अलग होकर सल्फर टैंक में चली जाती है। चौथा चरण: प्रथम स्तरीय कंडेनसर के बाद आने वाली गैस को, धुएँ से प्राप्त अतिरिक्त ऊष्मा का उपयोग करके 260 डिग्री से 290 डिग्री तक गर्म किया जाता है। इसके बाद यह गैस प्रथम स्तरीय उत्प्रेरक रिएक्टर में जाती है, जहाँ और अभिक्रिया होकर सल्फर गैस उत्पन्न होती है। प्रक्रिया गैस, ऊष्मा-आदान-प्रदान के बाद द्वितीयक संघनन यंत्र में जाती है; वहाँ इसका तापमान 130 डिग्री तक गिर जाता है। प्रक्रिया गैस में मौजूद सल्फर गैस पूरी तरह से संघनित होकर अलग हो जाती है, एवं वह सल्फर टैंक में चली जाती है। पाँचवाँ चरण: द्वितीयक कंडेनसर के बाद आने वाली गैस, प्रथमक संश्लेषण रिएक्टर के निकास से आने वाली गैस के साथ ऊष्मा-आदान-प्रदान करती है; इससे वह गैस 220–250 डिग्री के तापमान तक पहुँच जाती है। द्वितीयक संश्लेषण रिएक्टर में, यह गैस और अधिक रूपांतरित होकर सल्फर गैस बन जाती है। प्रक्रिया-गैस, ऊष्मा-आदान-प्रदान के बाद तीसरे कंडेंसर में जाती है, जहाँ इसका तापमान 130 डिग्री तक घट जाता है। प्रक्रिया-गैस में मौजूद सल्फर गैस पूरी तरह से घनीभूत होकर प्रक्रिया-गैस से अलग हो जाती है, एवं सल्फर-टैंक में चली जाती है। द्वितीयक रूपांतरण के बाद, सल्फर की पुनर्प्राप्ति दर लगभग 95% हो जाती है। छठा चरण: सल्फर के रूपांतरण दर को और बढ़ाने, एवं पर्यावरण संरक्षण संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करने हेतु, क्राउस सल्फर रिकवरी इकाई से निकलने वाली गैसों को हाइड्रोजनीकरण द्वारा शोधित करना आवश्यक है; अर्थात् ऐसी गैसों को गैस शोधन इकाई में भेजना आवश्यक है। सल्फर पुनर्प्राप्ति इकाई से निकलने वाली गैसों को गर्म किया जाता है (गर्म करने के दो तरीके हैं; पहला तरीका है – दहन यंत्र से निकलने वाली अतिरिक्त ऊष्मा का उपयोग करना)। ； दूसरा तरीका: ऑनलाइन हीटिंग फर्नेस का उपयोग करके उच्च तापमान वाली गर्म हवा पैदा की जाती है; इस हवा को हाइड्रोजन के साथ मिलाकर हाइड्रोजनेशन रिएक्टर में भेजा जाता है। वहाँ, उत्प्रेरकों की मदद से सल्फर को हाइड्रोजन सल्फाइड में, जबकि सल्फर ऑक्साइड एवं डाइसल्फराइड को भी हाइड्रोजन सल्फाइड में बदल दिया जाता है। चौथा चरण: हाइड्रोजनीकरण रिएक्टर से निकलने वाली गैस को ऊष्मा-आदान प्रक्रिया द्वारा ठंडा किया जाता है; इसके बाद इसे पानी से तुरंत ठंडा करके अवशोषण टॉवर में भेजा जाता है। वहाँ अत्यधिक कम मात्रा में अमोनिया वाले तरल का उपयोग करके इस गैस में मौजूद हाइड्रोजन सल्फाइड को अवशोषित किया जाता है। इसके बाद इस ग आठवाँ चरण: अवशोषण टॉवर के ऊपर से निकलने वाली शुद्ध गैस में संख्यात्मक रूप से बहुत कम मात्रा में हाइड्रोजन सल्फाइड होता है (आमतौर पर 200 पीपीएमवी से कम)। इस हाइड्रोजन सल्फाइड को उच्च तापमान वाले दहन यंत्रों के द्वारा डाइऑक्साइड ऑफ सल्फर में बदल दिया जाता है, और फिर इसे वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है।
सल्फर पुनर्प्राप्ति एवं गैसों के शोधन हेतु उपयोग में आने वाली प्रक्रियाओं का सामान्य क्रम इस प्रकार है: पहले चरण में, विभिन्न डीसल्फराइजेशन उपकरणों से निकलने वाली, हाइड्रोजन सल्फाइड से युक्त अम्लीय गैसों को एमीन घोल एवं अम्लीय जल के उपयोग से शोधित किया जाता है; इसके बाद इन गैसों को हवा के साथ उचित अनुपात में मिलाकर थर्मल रिएक्शन चैंबर में भेजा जाता है, जहाँ ऑक्सीकरण अभिक्रिया होकर सल्फर गैस उत्पन्न होती है। दूसरा चरण: थर्मल रिएक्शन रिएक्टर से निकलने वाली गैसें (जिनमें सल्फर गैस, अपचयित हाइड्रोजन सल्फाइड, सल्फर डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन आदि शामिल हैं), वेस्टहीट बॉयलर में भेजी जाती हैं; जहाँ इन गैसों का तापमान लगभग 315 डिग्री तक कम कर दिया जाता है। इस प्रक्रिया में मध्यम दबाव वाली भाप उत्पन्न होती है। तीसरा चरण: अपशिष्ट ऊष्मा बॉयलर में तापमान कम होने के बाद, गैस प्रथम संघनक में जाती है, जहाँ इसका तापमान लगभग 160 डिग्री तक और कम हो जाता है। इस प्रक्रिया में गैस में मौजूद सल्फर गैस पूरी तरह से ठोस रूप में परिवर्तित हो जाती है, एवं गैस से अलग होकर “सल्फर टैंक” में जाती है। चौथा चरण: प्रथम स्तरीय कंडेनसर के बाद आने वाली गैस को 260 डिग्री से 290 डिग्री तक पुनः गर्म किया जाता है; इसके बाद यह गैस प्रथम स्तरीय उत्प्रेरक रिएक्टर में जाती है, जहाँ और अभिक्रिया होकर सल्फर गैस उत्पन्न होती है। प्रक्रिया गैस, ऊष्मा-आदान-प्रदान के बाद द्वितीयक कंडेंसर में जाती है, जहाँ इसका तापमान लगभग 160 डिग्री तक घट जाता है। प्रक्रिया गैस में मौजूद सल्फर गैस पूरी तरह से घनीभूत होकर प्रक्रिया गैस से अलग हो जाती है, एवं सल्फर-संग्रहण टैंक में जाती है। पाँचवाँ चरण: द्वितीयक कंडेनसर के बाद आने वाली गैस, प्रथमक संश्लेषण रिएक्टर के निकास से आने वाली गैस के साथ ऊष्मा-आदान-प्रदान करती है; इससे वह गैस 220–250 डिग्री के तापमान तक पहुँच जाती है। द्वितीयक संश्लेषण रिएक्टर में, यह गैस और अधिक रूपांतरित होकर सल्फर गैस बन जाती है। प्रक्रिया गैस, ऊष्मा-आदान-प्रदान के बाद तीसरे कंडेंसर में जाती है, जहाँ इसका तापमान लगभग 160 डिग्री तक घट जाता है। प्रक्रिया गैस में मौजूद सल्फर गैस पूरी तरह से घनीभूत होकर प्रक्रिया गैस से अलग हो जाती है, एवं सल्फर-संग्रहण टैंक में जाती है। द्वितीयक रूपांतरण के बाद, सल्फर की पुनर्प्राप्ति दर लगभग 95% हो जाती है। छठा चरण: सल्फर के रूपांतरण दर को और बढ़ाने, एवं पर्यावरण संरक्षण संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करने हेतु, क्राउस सल्फर रिकवरी इकाई से निकलने वाली गैसों को हाइड्रोजनीकरण द्वारा शोधित करना आवश्यक है; अर्थात् ऐसी गैसों को गैस शोधन इकाई में भेजना आवश्यक है। सल्फर पुनर्प्राप्ति इकाई से निकलने वाली गैसों को गर्म किया जाता है (गर्म करने के तीन तरीके हैं; पहला तरीका है – दहन यंत्र से निकलने वाली अतिरिक्त ऊष्मा का उपयोग करना)। ； दूसरा तरीका: ऑनलाइन हीटिंग फर्नेस का उपयोग करके उच्च तापमान वाली गर्म हवा पैदा की जाती है, एवं इस हवा का उपयोग सीधे ही तापन हेतु किया जाता है। तीसरा तरीका: हाइड्रोजन रिएक्टर से निकलने वाली गर्म हवा का उपयोग करके ऊष्मा प्रदान की जाती है; साथ ही विद्युत ऊष्मा का भी उपयोग किया जाता है। इसके बाद यह मिश्रण हाइड्रोजन के साथ मिलकर हाइड्रोजन रिएक्टर में जाता है। वहाँ उत्प्रेरकों की मदद से सल्फर को हाइड्रोजन सल्फाइड में, एवं सल्फर ऑक्साइड एवं डाइसल्फाइड को भी हाइड्रोजन सल्फाइड में रूपांतरित किया जाता है। चौथा चरण: हाइड्रोजनीकरण रिएक्टर से निकलने वाली गैस को ऊष्मा-आदान प्रक्रिया द्वारा ठंडा किया जाता है; इसके बाद इसे पानी से तुरंत ठंडा करके अवशोषण टॉवर में भेजा जाता है। वहाँ अत्यधिक कम मात्रा में उपस्थित अमीन द्रव का उपयोग करके इस गैस में मौजूद हाइड्रोजन सल्फाइड को अवशोषित किया जाता है। इसके बाद यह ग आठवाँ चरण: अवशोषण टॉवर के ऊपर से निकलने वाली स्वच्छ गैस में सूक्ष्म मात्रा में हाइड्रोजन सल्फाइड होता है (आमतौर पर 200 पीपीएमवी से कम)। इस हाइड्रोजन सल्फाइड को उच्च तापमान वाले दहन यंत्रों के द्वारा डाइऑक्साइड ऑफ सल्फर में बदल दिया जाता है, और फिर इसे वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है।
क्या आप बता सकते हैं? गैस-से-गैस ऊष्मा-हस्तांतरण का हीट-ट्रांसफर कोएफिशिएंट काफी कम होता है। क्राउस उपकरणों में अधिक मात्रा में गैस-से-गैस ऊष्मा-हस्तांतरण का उपयोग करने से क्या आवश्यक ऊष्मा-हस्तांतरण क्षेत्रफल बहुत बड़ा हो जाएगा, जिससे संबंधित ऊष्मा-हस्तांतरण उपकरण भी बड़े हो जाएंगे?